Значение кислорода в жизни водных организмов

Кислород имеет определяющее значение в жизни водных организмов. Вледельцу декоративного водоёма с рыбой, живого бассейна, фермы по разведению рыбы обязательно надо следить за уровнем кислорода в воде.

Водные организмы исключительно хорошо приспособлены к жизни в среде с низким содержанием кислорода и извлекают его из воды даже при очень низких концентрациях. Величина концентрации для любой рыбы зависит от ее генетического строения температуры воды, уровня активности, а также испытываемого стресса. Обычно рыбы не способны существовать при концентрации менее 3 мг/л, хотя некоторые моллюски и другие организмы могут ограниченное время существовать в воде при столь низком содержании кислорода. При концентрации кислорода 3 — 5 мг/л некоторые виды рыб могут жить неограниченное время, а другие— только в течение короткого периода. При концентрации свыше 5 мг/л все водные организмы могут существовать неограниченное время (в пределах естественного жизненного цикла), если другие параметры окружающей среды благоприятны. Как правило, низкие концентрации кислорода легче переносятся взрослыми особями, молодь менее устойчива к низким концентрациям, чем взрослые.

Зависимость потребления кислорода рыбой от температуры воды.

Огромное влияние на потребности в кислороде водных организмов оказывает температура воды. Большинство водных организмов (за исключением млекопитающих) пойкилотермны, т. е, температура их тела равна температуре окружающей среды. Существует, однако, группа водных организмов, собственная температура которых на несколько градусов выше окружающей. Многие быстроплавающие рыбы, которые постоянно находятся в движении, обладают этой способностью (например, тунцы). При понижении температуры воды происходит соответствующее снижение температуры тела. Метаболическая активность, в сущности, представляет собой цепь ферментативных реакций. При понижении температуры скорость этих реакций уменьшается. Таким образом, интенсивность обмена веществ и активность рыб уменьшаются с понижением температуры, при этом соответственно уменьшается и их потребность в кислороде (и корме).

Существуют оптимальная и максимальная температуры жизнедеятельности рыб. При оптимальной температуре потребление кислорода высоко в связи с быстрым ростом и значительной активностью. Однако при температуре выше оптимальной организм испытывает стресс, который мобилизует сигнальную и защитную системы организма, что приводит к очень высокому потреблению кислорода. Дальнейшее повышение температуры усугубляет стресс и потребность в кислороде начинает обгонять рост температуры. При испуге и в других стрессовых ситуациях происходит аналогичное увеличение потребности организма в кислороде независимо от температуры. Стресс является одной из причин того, что рыба часто задыхается при вылове.

Влияние активности рыбы на потребление кислорода.

На потребление кислорода влияет также уровень активности.

График зависимости потребления кислорода рыбой от его концентрации.

Скорость потребления кислорода непосредственно зависит от его концентрации в воде. Если концентрация столь низка, что организм не может извлечь достаточного для удовлетворения основных метаболических потребностей количества кислорода, наступает гибель. В некотором диапазоне концентраций выше той, при которой уже удовлетворяются основные метаболические потребности, организм может выжить, но не проявлять достаточной активности. При этом он более уязвим для хищников, подвержен заболеваниям и влиянию различных негативных факторов. Поскольку в этой области концентраций рыба находится в стрессовом состоянии, потребности в кислороде возрастают, что еще больше осложняет ее существование.

!!!Обычно при недостатке кислорода в поведении рыбы появляется пассивность, она поднимается к поверхности, чтобы глотнуть воздуха. Если персонал, обслуживающий рыбоводные пруды, особенно с плотной посадкой, не обратит внимания на эти особенности поведения рыб, то в течение нескольких минут или часов может произойти катастрофический замор.!!!

фотография с сайта aquamiracle ru

Фотография с сайта aquamiracle ru

Выше той концентрации, при которой активность организма ограниченна, расположена область концентраций, обеспечивающих полную, неограниченную активность. Нижней границей этой области является критический уровень (см. на графике), а верхней — концентрация равновесного насыщения. Для водных организмов необходимо поддерживать концентрацию кислорода в этом диапазоне!

При перенасыщении воды кислородом существует значительный риск развития так называемой газопузырьковой болезни. Она вызывается перенасыщением крови рыб и моллюсков газом, который затем выделяется в виде пузырьков в тканях животного. Накопление большого количества этих пузырьков может привести к гибели. Чаще всего газопузырьковая болезнь вызывается азотом, но кислород также может быть ее причиной.

Необходимо отметить, что критический и летальный уровни, показанные на графике, для различных биологических видов могут смещаться как влево, так и вправо. Верхняя граница — уровень равновесного насыщения — определяется исключительно физическими факторами: температурой и соленостью воды. С увеличением температуры воды скорость роста водных организмов возрастает до определенного предела. Температура, обеспечивающая максимальную скорость роста, различна для разных видов. С увеличением температуры у всех водных организмов, по крайней мере пойкилотермных, потребление кислорода возрастает. Следовательно, повышается и критический уровень концентрации кислорода (см. график). В то же время увеличение температуры приводит к уменьшению концентрации равновесного насыщения. В результате диапазон концентрации кислорода, при котором возможна полная активность, сужается. Это означает, что в системах для культивирования повышение температуры воды вплоть до предельной позволяет ускорять рост культивируемых объектов, но одновременно уменьшает полезный диапазон концентраций кислорода. При этом повышаются требования к контролю концентрации кислорода, особенно в системах с высокой плотностью посадки.

Критический и минимальный уровни концентрации кислорода в воде искусственного водоёма с рыбой.

В таблице 1 приведены критические концентрации кислорода для нескольких видов рыб при разной температуре.

Рыба Концентрация кислорода, мг/л Темпреатура, 0C
Серебряный карась 2,5 20
Окунь 7,0 20
Голец 6-7 5
6-7 10
9,0 20
Озерная форель (1 год) около 2/3 равновесного насыщения 9,5-18
Озерная форель (2 года) около 3/4 равновесного насыщения

9,5-18

Таблица 1. Критические уровни кислорода для разых пород рыб

В таблице 2 представлены минимальные концентрации, переносимые различными видами рыб при разных значениях температуры.

Рыба Концентрация кислорода, мг/л Темпреатура, 0C
Карп 0,8-1,0 0-4
1,1 30
Карп зеркальный 0,59-2,5 16
Серебряный карась 0,5 10
0,6 20
0,7 30
Окунь 1,1-1,3 16
Радужная форель 0,83-1,42 11
2,5 19-20
Плотва 0,67-0,69 16
Щука 2,3 0-4
Голец 2,0 10
2,5 20

Таблица 2. Концентрации кислорода, при которых данные виды рыб могут существовать. Для обеспечения нормальной или даже ограниченной активности необходимы более высокие концентрации кислорода.

Из таблиц видно, что при повышении температуры потребности в кислороде одних и тех же видов увеличиваются. Критические концентрации значительно превышают минимальные. Данные для отдельных видов значительно варьируют.

В таблицах 1 и 2 приведены диапазоны значений или значения критических и минимальных концентраций кислорода. Эти данные позволяют правильно выбрать кислородный режим в системе декоративного водоёма с рыбами, живого бассейна или рыбной фермы, в зависимости от заселенных в них рыб.

По материалам: Уитон Ф. Техническое обеспечение аквакультуры

Советуем ознакомиться:

Различные методы аэрации воды искусственного водоёма с рыбой

Кислород. Его влияние на состояние искусственного водоёма